关于“消防电梯是否要通至地下室”的探讨!
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2014年01月06日 14:41:44
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本帖最后由 挥霍昦、青春 于 2014-1-6 14:56 编辑 一.高层建筑的发展状况及前景: 十八世纪末的产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣,大工业兴起使人口集中到城市中来,造成用地紧张,地价上涨,城市范围逐步扩大仍感局促,为了在较小的土地范围内建造更多的建筑面积,建筑物不得不向高层发展——这是高层发展的最根本原因。所以说,高层建筑是城市发展的必然产物。高层建筑只有在城市的滋润下才能较快地蓬勃发展,而城市的发展也依赖高层建筑的支持!

本帖最后由 挥霍昦、青春 于 2014-1-6 14:56 编辑

一.高层建筑的发展状况及前景:
十八世纪末的产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣,大工业兴起使人口集中到城市中来,造成用地紧张,地价上涨,城市范围逐步扩大仍感局促,为了在较小的土地范围内建造更多的建筑面积,建筑物不得不向高层发展——这是高层发展的最根本原因。所以说,高层建筑是城市发展的必然产物。高层建筑只有在城市的滋润下才能较快地蓬勃发展,而城市的发展也依赖高层建筑的支持!
高层建筑对其所在的城市街区具有重要的影响。仅以它绝对的规模和人口总量,就对城市街区的集中化、对街上的行人以及街景本身都具有明显的重要性。我们可以将这些归于高层建筑的环境关系,使它必须成为在一定位置上的有效的城市设计方面的主题。党的十一界三中全会以后的期间,我国高层建筑的发展步伐显著加快,而且具有下列一些特点:数量猛增,层数和高度加大,体形多样化,而且建造地区分布范围较广,不再局限在几个大城市中,在这期间,全国有三十多个城市共兴建了数百幢高层建筑。进入八十年代后,城市建设日新月异,高层建筑如雨后春笋,拔地而起。深圳市仅在几年时间里,便兴建了一百多幢高层建筑。最先开发的2平方公里罗湖商住区,高层建筑密集,形成了高层建筑森林的壮观场面。50层的深圳国际贸易中心就位于这个区内,楼高160m,成为我国当时已投入使用的最高钢筋混凝土结构房屋。
80年代中期以来,钢结构已开始进入我国高层建筑的行列,打破了过去钢筋混凝土独占的清一色格局,高层建筑的高度因此也有了突破。北京京广大酒店,建筑平面为扇形,地面以上53层,高208m,是我国最早突破二百米的高层建筑。
高层住宅建筑更是异军突起的迅猛发展起来,并已成为当今住宅建筑市场的主力军。我国高层建筑的发展势头为什么如此猛烈呢?任何国家和地区,在现代化过程中必然要城市化。欧、美、日等发达国家的城镇人口,目前维持在总人口的80%左右。按照规划和预测,到上世纪末我国经济发展将达到小康水平,城镇人口将相应增长到35~40%左右,即城镇人口将达到甚至超过5亿。我国耕地本来就很少,城镇周围的土地又往往是最肥沃,条件最好的耕地。城镇不断地发展扩大,就要无休止地占用大量耕地,使建设与农业争地的矛盾日趋尖锐。兴建高层住宅建筑,提高土地利用率是城市发展的主要方向。这就是说,在未来经济和社会发展的需要下,高层建筑的绝对数量及其在全部建筑中的比重,都将有很大的增长。

二.关于高层建筑中消防电梯应用中的问题分析
随着城市建设的飞速发展,高层建筑的使用形式,结构类型也愈来愈广泛,但由于目前城市高层建筑的发展速度与我国相应的消防专业技术支持水平不同步,高层建筑内部的消防设施、条件有时不能满足火灾救援的灭火需求,使高层建筑火灾扑救成为很大的难点。近年高层建筑火灾救援难成为减灾、防患的重要课题。
由于高层建筑楼层高、上下通道少,居住人员多、疏散困难等特点,一旦发生火灾,扑救难点较多,主要体现在以下方面:
  1.楼内灭火装置难以满足火灾扑救要求
  高层建筑高达数十米,甚至达数百米,发生火灾时,由于受到消防车水泵压力和水带的耐压强度等限制,一般不能直接利用消防车从室外消防水源抽水到高层火灾楼层进行扑救,通常主要依靠高层建筑的室内消防设施扑救。但由于目前城市高层建筑的发展速度与相应的火灾扑救技术支持水平不同步,高层建筑内部的消防设施还不能满足火灾时的灭火需求,尤其是二类高层建筑仍以消火栓系统作为扑救火灾的主要手段。这种系统要求的消防用水量大,水压要求高。当高层建筑发生火灾时,用水量需达80L/s以上,甚至超过100L/s,火场实际需求用水量远远超过设计消防供水量。对于初期的火势可以采用消防栓系统,一旦火势蔓延,采用消防栓系统灭火时,尤其是二类高层建筑以消火栓系统作为扑救火灾的主要手段,建筑内的水量和水压则难以满足要求,这是高层建筑火灾扑救的最大难点。

  2.灭火装备施救高度有限,难以扑灭高层建筑内的火灾
  高层建筑发生火灾时,一般采用内外结合的方式灭火,即消防云梯车户外射水和救援人员室内射水相结合。但消防云梯车也不是万能的,目前,全球消防体系能够提供的最高云梯约130米,而国内消防系统最高的云梯车只能举高90米,实际使用中,通常消防云梯车只能升至限定值的80%左右,在这个基础上,高压水龙还能喷射出10米左右的水柱。但目前全球高层建筑最高已达101层492米,远远高出云梯车的灭火能力范围。如果着火的摩天大楼超过云梯灭火高度,则无法从室外进行高层建筑的火灾扑救,除非让消防人员冒险进入火点,人工启动大楼内部的消防栓,或动用直升机,否则只能依靠楼内自救。

  3.楼层高、通道狭窄,救援人力物力上下运行效率低下
  从我国目前的消防设备的配备来看,在扑救高层建筑火灾的过程中,能使用的高科技消防设备还较少,如消防直升飞机、空中救护设施等。如果出现因电力中断导致消防电梯无法使用、云梯车的高度又不够的情况,消防人员只能全副武装从室内楼梯间登上楼层进行灭火。由于消防员需要负重登高,体力消耗极大,会严重影响灭火行动速度和效率。
《高规》条文解释第6.3.1条是这样说的; 普通电梯的平面布置,一般都敞开在走道或电梯厅。火灾时因电源切断而停止使用。因此,普通电梯无法供消防队员扑救火灾。若消防队员攀登楼梯扑救火灾,对其实际登高能力,又没有资料可参考。为此《高规》编制组和北京市消防总队,于1980年6月28日,在北京市长椿街203号楼进行实地消防队员攀登楼梯的能力测试。测试情况如下:
203号住宅楼共十二层,每层高2.90m,总高度为34.80m。当天气温32℃。
参加登高测试消防队员的体质为中等水平,共15人分为3组。身着战斗服装,脚穿战斗靴,手提两盘水带及19mm水枪一支。从首层楼梯口起跑,到规定楼层后铺设65mm水带两盘,并接上水枪成射水姿势(不出水)。
测试楼层为八层、九层、十一层,相应高分别为20.39m、23.20m、29m。每个组登一个层/次。这次测试的15人登高前后的实际心率、呼吸次数,与一般短跑运动员允许的正常心率(180次/min)、呼吸次数(40次/min)数值相比,简要情况如下:
攀登上八层的一组,其中有两名战土心率超过180次/min,一名战士的呼吸数超过40次/min。心率和呼吸次数分别有40%和20%超过允许值。两项平均则有30%的战士超过允许值,不能坚持正常的灭火战斗。
攀登上九层的一组,其中有两名战士心率超过180次/min,有3名战士的呼吸次数超过40次/min。心率和呼吸次数分别有40%和60%超过允许值。两项平均则有50%的战士超过允许值,不能坚持正常的灭火战斗。
攀登上十一层的一组,其中有4名战土心率超过180次/min,5名战士的呼吸次数全部超过40次/min,心率和呼吸次数分别有80%和100%超过允许值。徒步登上十一层的消防队员,都不能坚持正常的灭火战斗。
以上采用的是运动场竞技方式测试。实际火场的环境要恶劣得多,条件也会更复杂,消防队员的心理状态也会大不相同。即使被测试数据在允许数值以下的消防队员,如在高层建筑火灾现场,难以想象都能顺利地投入紧张的灭火战斗。目前还没有更科学的资料或测试方法比较参考。现场观察消防队员登上测试楼层的情况看,个个大汗淋漓、气喘嘘嘘,紧张地攀登,有的几乎是站立不住。
从实际测试来看,消防队员徒步登高能力有限。有50%的消防队员带着水带、水枪攀八层、九层还可以,对扑灭高层建筑火灾,这很不够。因此,高层建筑应设消防电梯。

4.防火安全责任制落实不到位、有名无实
  在众多的高层建筑发生的火灾事故中,很多是由于楼内居住人员或办公单位多而杂,防火安全责任制落实不到位,或消防安全责任负责人思想意识不强,在实际工作中没有认真负责,以致消防通道堵塞或挪为它用、消防栓等消防设施长期没有检修、自动灭火系统因长期维护保养不善处于瘫痪状态,导致在消防过程中至关重要的消防通道和设施在救火过程中不能正常、充分发挥作用,贻误了救灾的最佳时机,造成国家、人民严重的人员财产损伤。

5.高层写字楼的火灾特点。
高层写字楼发生火灾后,不仅具有平面火灾的普遍规律,而且具有立体火灾的特点。
(一)燃烧猛烈。由于高层建筑内部具有大量的可燃易燃物,一旦发生火灾,火势就会迅速蔓延扩大,使建筑构件和大量物质被烧毁。
(二)蔓延迅速。由于高层建筑各种竖井、管道多,一旦发生火灾会迅速通过内墙、门、走廊、楼梯间、电梯井、管道井等向四周和上下迅速蔓延。
(三)烟雾弥漫。高层建筑室内装修一般都使用大量木材、纺织品、塑料、橡胶等制品,发生火灾时,燃烧产物会产生大量的浓烟和一氧化碳有毒气体,严重影响生命安全。
(四)被困人员多。高层建筑发生火灾时,当楼梯间和电梯等主要通道被烟火封锁后,着火层的人员会被烟火围困。
(五)易形成立体燃烧。高层建筑发生火灾后,火势在"烟囱效应"的作用下,迅速通过内墙门、走廊等向上下楼层迅速蔓延,形成立体式的燃烧。
(六)疏散难度大。在高层建筑中发生火灾,要把人员和物质迅速疏散到地面,是一项相当艰巨的任务。
(七)扑救困难。高层建筑发生火灾时,普通电梯是不能使用的,即使是消防专用电梯在火灾中也是不可靠的,扑救人员还是要靠大楼内的疏散楼梯上楼灭火,问题是着火层越高,消防队员到达着火层的时间就越长,火势发展越大,燃烧面积也就越大,消防人员受到火势的威胁也越大,扑救也就更加困难。
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fsh624
2014年01月06日 14:44:58
2楼
本帖最后由 挥霍昦、青春 于 2014-1-6 14:59 编辑

三.高层建筑火灾防救中消防电梯的应用
电梯主要应用于高层建筑中,是竖向联系的最主要交通工具,例如被撞毁的美国世贸中心的两幢大厦中就有208部电梯。电梯的主要类型有乘客电梯、服务电梯、观光电梯、自动扶梯、食梯和消防电梯,消防电梯一般与客梯或工作电梯兼用。
  1.消防电梯设置作用
  普通电梯的平面布置,一般都敞开在走道或电梯厅。火灾时因电源切断而停止使用。因此,普通电梯无法供消防队员扑救火灾。因此设置消防电梯很有必要,其主要作用是:发生火灾时,消防队员通常要身着战斗服装,脚穿战斗靴,手提水带及水枪,从首层快速到达发生火灾楼层进行火灾的扑救、抢救疏散受伤或老弱病残人员;避免消防人员与疏散逃生人员在疏散楼梯上形成“对撞”,既延误灭火战机,又影响人员疏散;防止消防人员通过楼梯登高时间长,消耗大,体力不够,不能保证迅速投入战斗。
  2. 消防电梯设置范围
  高层建筑设计中,应根据建筑物的重要性、高度、建筑面积、使用性质等情况设置消防电梯。这在《高规》第6.3.1条中有具体规定(省略)。
3. 消防电梯设置数量
  消防电梯的数量主要根据楼层建筑面积来确定。这在《高规》第6.3.2 条中有具体规定(省略)。
4. 消防电梯设置位置
  消防电梯宜分别设在不同的防火分区内(应该是指在同一层的不同防火分区内),便于任何一个分区发生火灾都能迅速展开扑救,其平面位置须与外界联系方便,在首层应有直通室外的出口,或由长30米以内的安全通道抵达室外。在设计时,最好把消防电梯和疏散楼梯结合布置,使避难逃生者向灭火救援者靠拢,形成一个可靠的安全区域,两梯间还要采取分隔措施,以免相互间妨碍形成不利。另外,防火分区内每个房间到达消防电梯的安全距离不宜超过30米,以保证消防人员抢救时的安全。这在《高规》第6.3.3 条中有具体规定(省略)。
由此看来,高层建筑的消防设防,首先是从火灾自动报警、自动喷淋和防排烟系统等方面着眼入手,以期作到防患于未然,尽可能的将火险消灭在萌芽的初期阶段,防止蔓延成灾酿成大祸,导致人员和财产的损失。同时,对建筑空间的规模、层数以及使用功能的确定方面,也应倍加重视,尤其是首层消防电梯设置的位置,以及地下空间在火灾救助时的作用等方面综合给予考虑。
  笔者认为消防电梯可以不下地下室,消防电梯的设置其主要作用是:供消防人员携带灭火器材进入高层灭火 抢救疏散受伤或老弱病残人员;避免消防人员与疏散逃生人员; 在疏散楼梯上形成“对撞”,既延误灭火战机,又影响人员疏散;防止消防人员通过楼梯登高时间长,消耗大,体力不够,不能保证迅速投入战斗。仅使用在高层且满足规范要求使用条件的建筑中,主要保持消防人员的体力和节省时间,避免消防人员因携带灭火器材爬楼梯消耗过多的体力和时间,也耗费了大量的时间。贻误了战机。若地下室着火,层数也不多,消防人员下地下室走楼梯,也不会消耗过多的体力和时间,所以消防电梯可以不下地下室,而且这样也有利于消防电梯井内的集水有效的排出室外(见条文说明6.3.3第十一条)。当然,若消防电梯和客梯共用,处于功能的需要下地下室,就另当别论了;此外,由于地下室一般都用来做车库,为了使住户方便,一般都会把一部电梯通到地下室。如果是地方消防部门要求消防电梯下地下室,也是有道理的,起码更能保证消防人员更快的到达地下室着火面,节省时间,如果地下室有很多层,更能体现出其要求的合理性。况且,消防队员走楼梯下地下室,和疏散人流的方向相向,也会耽误一点的时间。不过这些不在规范所列。
  从疏散人群的角度来分析,地下建筑物的空间多用来作为汽车库、设备用房,物品储存以及消防水池等使用功能,其中停留人数,火灾荷载以及大面积蔓延的几率相对地上建筑部分要小,其火灾的危害和影响也相对较轻。因此在建筑物的地下部分层数不多,面积规模不大(或已严格划分防火分区),停留人员较少的情况下,消防电梯可以不到达地下部分,更有利于消防电梯设置的合理性和提高救灾时的使用效率。
从使用角度和火灾现场的实际情况来看,在灾时,消防员3层以内基本都不坐电梯,地下室着火时无论从安全还是便捷性来说,消防员都不会选择坐电梯下地下各层。
起火层在灭火过程中,会有大量的水流入消防电梯井道,同时还会有水蒸气进入。为保证消防电梯在灭火过程中正常运行,对井道内的动力、控制线路有必要采取防水措施,如在电梯门口设高4~5cm的漫坡。1977年11月,国内某高层公寓火灾,1989年3月,国内某宾馆火灾的扑救过程中,都碰到过同样的问题。因此作了规定。
  按钮是消防电梯特有的装置。它设在首层靠近电梯轿厢门的开锁装置内。火灾时,消防队员使用此钮的同时,常用的控制按钮失去效用。专用操纵按钮使电梯降到首层,以保证消防队员的使用。
  中有大量的水流出。以一支水枪流量5L/s计算,1Omin就有3t水流出。—般灭火过程,大多要用两支水枪同时出水。随着灭火时间增加,水流量不断地增大。在起火楼层要控制水的流量和流向,使梯井不进水是不可能的。这么多的水,使之不进入前室或是由前室内部全部排掉,在技术上也不容易实现。
  但是,在消防电梯井底设排水口非常必要,对此作了明确规定。将流入梯井底部的水直接排向室外,有两种方法:
消防电梯不到地下层,有条件的可将井底的水直接排向室外。为防雨季的倒灌,排水管在外墙位置可设单流阀。
消防电梯不通至地下室,只设置在首层以上楼层,即可以高效的提供竖向救援,又可以有效的解决消防电梯前室的排水问题,同时也便于专业性的管理、维护和使用。

四.结论
  1.筑设计中,《高规》和《建规》是建筑师消防设计的两个重要法规,以上两个规范中的条文和条文解释都没有明确要求[消防电梯应下至地下室],相反倒是在新高规6.3.3条文解释中有[消防电梯不到地下层,有条件的可将井底的水直接排向室外]的话语,因此建筑师完全可根据这条,不设计消防电梯到地下。
  2、要点:消防电梯的作用主要是协助消防队员在负重登高过程中节省体力,迅速到达火灾现场展开扑救。
  在《高规》第6.3.3条里明确规定了设置消防电梯的技术参数要求,从该条的条文解释里可以看出当高层建筑10层以上发生火灾时,有一半消防队员携带消防器材徒步登高抵达10层时,由于体力不支而丧失了灭火能力,因此需要消防电梯来帮助队员节省体力,更迅速有效地开展灭火。那么一般大部分高层建筑都只有1~2层地下室,消防队员有足够体力下去灭火。所以从消防电梯的作用来说,也不必要下至地下室。
  3、从结构、排水设计和经济方面来讨论
  电梯井道一般都是钢筋混凝土墙,电梯基坑一般也是钢筋混凝土底板,由于自重大,所以电梯基坑下面,结构设计一般考虑为(A)钢筋混凝土整板基础或(B)电梯基坑底板下加桩基,而《高规》里又明文规定在消防电梯的井底应设不小于2立方米的排水沟设施(集水坑),利用潜污排水泵将流下来的消防灭火用水抽排至地面室外管道排放,潜污排水泵工作时必须有一定的水位要求,所以一般排水沟设施(集水坑)的深度不小于1米。因此从以上结构、排水设计两专业来说,消防电梯不下地下室是比较简单的。可能还有人不明白为什么简单?具体解释如下,一般电梯的基坑深度不小于1.5米,一般地下室层高不小于4.2米,正好可以利用两者之差的2.7米电梯井道空间作为消防电梯的积水坑。还有一个结构方面最重要的原因是,结构工程师希望地下室的底板尽量是“平”的,意思就是少一些比底板地面标高还要低的沟槽洞之类,比如地下室配电间里的电缆沟(一般0.6米深)、地下消防水池里的吸水槽(一般1米深),尽量“平”的地下室的底板中的钢筋可以通长拉通;地下室底板混凝土的地模也方便施工;电梯基坑底板下的桩基长度也可以短一点。另外从建设单位的经济角度考虑,一般房地产开发商都希望节约成本,能节约下来的都是利润,也不希望电梯再下一层。
  4、建筑设计以人为本。
  前面三点都说明了消防电梯不用下到地下室的优点,其实具体工程要分别对待,设计规范只是一个大的原则要求,不可能将包罗万象的实际工程都包涵进去,作为一个有职业道德的建筑师,应该是在满足现行国家有关规范的前提下,一切建筑设计以人为本。比如说地下部分有二层甚至二层以上或者地下一层人流量比较大(住宅的车库或商业性功能),还是尽量与建设单位沟通,把消防电梯布置下去。

  本次探讨问题也反映出设计规范还有一些解释不清或覆盖深度不足的问题,有待于规范编制人在积累了广大设计人员在具体设计过程中所出现的各种问题后进一步完善合理修订规范。在建筑形式、建筑结构,建筑功能日新月异的今天,建筑设计人员也应根据实际经验,追究问题的根本,挖掘新技术,新措施,完善设计技术细则,共同探讨,共同提高。
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王农勤
2014年01月06日 17:24:48
3楼
对于客梯与消防电梯合用的电梯,建议,还是到地下室,这样比较好。
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janny2002
2014年01月07日 09:35:38
4楼
:lol 学习了谢谢楼主分享
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szg169
2014年01月07日 13:29:04
5楼
非常感谢楼主分享!!!
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szg169
2014年01月07日 13:30:34
6楼
非常感谢楼主分享!!!
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dongtao1015
2014年01月07日 13:46:51
7楼
应该要通地下室
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给排水设计
2014年01月07日 14:16:13
8楼
楼主写的太好了,谢谢分享!
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wf8684
2014年01月07日 14:41:14
9楼
感谢分享:):):):):)
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伯大哥
2014年01月07日 14:42:49
10楼
设置消防电梯很有必要,其主要作用是:发生火灾时,消防队员通常要身着战斗服装,脚穿战斗靴,手提水带及水枪,从首层快速到达发生火灾楼层进行火灾的扑救、抢救疏散受伤或老弱病残人员;避免消防人员与疏散逃生人员在疏散楼梯上形成“对撞”,既延误灭火战机,又影响人员疏散;防止消防人员通过楼梯登高时间长,消耗大,体力不够,不能保证迅速投入战斗。
有条件的可将井底的水直接排向室外]的话语,因此建筑师完全可根据这条,不设计消防电梯到地下。
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寒冬
2014年01月07日 14:45:09
11楼
消防电梯进入地下室没有特别意义,但是现在还没有这么做设计的。楼主的观点可以探讨!
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